研究生培养中的工程方法与评估机制
屈桢深 空间控制与惯性技术研究中心
摘 要：哈工大作为一所以工程实践能力见长的研究型重点大学，研究生工程方法的培养其关键作用。本文从国内研究生教育现状出发，首先讨论了在研究生工程素质培养中的现有问题。借鉴国外研究型大学、特别是MIT的工程方法教学与评估机制，提出我校研究生工程能力培养方法的建议，即进行技术课程培训，课程中的报告环节，及研究生评价与激励机制的改进。上述建议可为研究生培养方式提供借鉴。
2006年我国研究生规模超过百万，成为仅次于美国的研究生教育大国。然而，与美国相比，我国研究生教育，尤其是工科研究生教育发展还不能满足“科教兴国”与经济竞争对创新型人才与开发应用型人才的需求，研究生培养质量亟待提高。我校作为工科强校，在培养学生的工程能力及科研实践方面具有自己的特色并得到社会认可。而研究生的相关素质培养起关键作用。正如格林·西博格就指出:“30年的经验说明了美国通过大力开展科学研究来培养研究生的做法，是使美国科技领先、高级人才迅速成长的重要途径”。因此，应在“规格严格，功夫到家”的前提下注重研究生教学中的工程方法及工程思想的培养，建立学生作为高级工程师和工程科学家的能力。
一、现有问题
1、学生整体素质下降
为加强研究生教育,提高我国高级专门人才的素质以适应21世纪的激烈竞争是我国研究生教育未来发展方向。对此,我国制定了扩大研究生招生规模、使研究生教育迅速发展的新政策，但规模扩张也给研究生教育带来了新的问题。以笔者所在的控制科学与工程学科为例，在1996年仅招收研究生30人左右，到2006年则招生人数超过150人。一方面，由于教学投入和师资力量的相对滞后，招生人数的迅速扩张造成了生源素质的整体下降。另一方面，由于近年来不同高校间学生相互交流的增加和国家对考取其他学校研究生的支持，我校研究生中其他院校生源比例持续增加，而其中“985”高校生源明显偏少。由于不同院校本科教学侧重的不同，在教学中普遍感觉这些院校的学生在工程方法和实际应用能力方面训练不足；很多甚至没有基本的实际系统概念。
- 学生技术教育欠缺
此外，学生的技术教育也明显欠缺。在现代研究和工程方法中必须的软、硬件技术和工具，如MATLAB，C/C++语言，单片机系统，程序／电路调试等基本技能，尽管在本科教学中已开设类似课程，但由于教学内容陈旧，不注重实践技能培养，因此在研究生阶段需要重新学习、训练。而目前在研究生教学中此类课程相对欠缺，因而需要学生在项目和实践过程中自行学习、摸索，从而浪费了大量的时间和精力。根据笔者的研究生培养实践，素质相对较好的学生需要近一年时间才能达到对软／硬件开发工具相对熟悉，有部分研究生在硕士毕业时都无法熟练使用领域相关的成熟技术。
3、缺乏科学评估机制
研究生在学习期间，主要完成两方面的工作：即课程学习和科研实践。但在这两方面都在学生的工程能力方面缺乏客观、科学的评估机制。在课程考核中，学生仅需对教师教授内容记好并熟练掌握就可在考试中得到较高分数，而对与课程相关联的工程方法和实践环节则涉及较少。在研究生、特别是博士研究生学习期间以科研工作为主，但目前尚未建立与之相对应的评估机制。因此很多博士研究生仅通过按学校要求发出文章就可在短时间内毕业，而从事科研实践的学生反而攻读学位时间延长，造成努力与回报倒挂的问题。
二、国外名校教学方法借鉴
1、重视交叉学科项目或研究中心的建立
世界著名大学非常注重跨学科研究项目和研究中心的建设。如MIT以科学研究为主的单位为204个，其中跨系、跨学科研究组织达60余个。著名的CSAIL(计算机与人工智能实验室)就横跨了计算机、电子工程、电子工程等多个系。在课程实施方面，通过跨学科研究计划、实验室项目研究、工程研究中心、课题组等形式来设立和发展跨学科课程，允许学生跨专业、跨学科、跨学院学习。我校已经认识到建立交叉学科项目或研究中心的重要性，并通过研究所机制将机、电、控制、软件等专业进行综合，但与国外著名大学相比还有相当差距。一方面，我们的研究所/中心研究范围相对狭窄，并且均隶属各学院(我们的学院建制大致相当于国外高校的系)，各学科交叉协作范围相对有限。在学生选课方面，尽管具有一定的自由度，但选修课时比例有限，同时对跨学院选课有一定限制。
2、有指导的创新实践
在教学方式上，国外的研究型大学强调研讨性、实践性的教学，强调理论联系实际，突出对工科研究生创新意识和实践能力的培养。研讨课是培养学生独立性和创新性思维的重要方式。在研讨课中，学生可以提出与教师不同的见解，并得到鼓励;学校也将学生参加研讨课的学习作为评分的一个重要标准。为了培养具有实践能力的创新人才，从课堂讨论、课程设计和实验课程，到特殊问题研究、研究项目训练等课程，都主张教学计划要体现理论联系实际的原则。在专业学位研究生的教学计划中，学生的设计课程、实验课程研究论文等都必须与实践联系。同时小组学习的方式在研究生教育中普遍采用。小组的规模从几名到几十名方式不等，组织的方式也多种多样，如实验性学习小组，新生学术计划，研究生指导小组等，强调自己动手开发与指导员指导相结合。
3、学生评估与淘汰机制
高质量的研究生教育关键在于培养过程中建立严格的淘汰制度。研究生阶段的课程学习、资格考试和学位论文答辩等每个环节都有严格要求，在培养过程中不合格者将被淘汰。以MIT博士生教育为例，学生在2年的时间完成课程的学习和测试后，要通过“博士候选人资格考试”。这类似我校的博士生开题制度，但淘汰率达淘汰率为20%-30%。考试包括技术资格考试和研究资格考试，只有顺利通过两部分才能成为博士生候选人，这也比开题要严格得多。两部分。最后，只有优秀的学生才能最终获得博士学位。
三、解决方案
1、建立技术课程培训机制
在研究生理论研究课程的基础上，应设立技术培训课程，对学生进行科研工具方面的教育。教育应以教师讲授为辅助，以有指导的学生实践为核心，同时教学内容应反映最新的技术进展，如MATLAB，C/C++，单片机，可编程逻辑器件，软硬件系统设计与调试等。目前我校虽已设立一些类似课程，但在学生实践要求、内容新颖程度及系统设计层面上明显存在不足。为此，笔者在所在单位与2004和2006年进行了两次培训课程实验。研究生入学后，首先进行50学识左右的软／硬培训，包括10学识的课堂基本技术内容讲授和40学识左右的由导师指导的多个设计题目。将原来一年左右的技能学习阶段缩短到3个月左右；但也存在一些问题，主要是与学生的上课时间很难协调。希望学校能在这一点进行统一部署，对培训方式、时间等科学安排，为提高学生的工程能力和科研创新打下基础。
2、课程评估方式
在研究生专业课教学中，课程报告目前已成为经常采用的考核形式，这与国外是一致的。然而，目前这种形式还缺乏科学的评估机制和激励办法。如在笔者的两届研究生专业课教学中均采用了设计报告的考核形式。在第一届中学生相互模仿现象严重，在近50份作业中仅有10份左右全部独立完成。在第二届中，由于采用了循序渐进的方式，同时对报告内容进行了必要引导，该情况有所改善，但仍有半数左右有明显模仿痕迹。同时，在布置报告时由于学生来自多个院、系，工程背景和基础不同，因而布置报告题目及引导时也具有一定困难。初步考虑，可先让学生上报题目及研究内容，然后根据内容分成多个主题，再让学生在主题中进行选择。考核方法逐步改进，通过网络等多种形式加强交流、掌握进度，同时对大报告采用分阶段完成的方式，每一阶段教师给予评价及修改意见，同时设置讨论课或专门时间进行互动交流。考虑到国内研究生教育淘汰率不宜过高的现状，可为相关课程设立工程实践考核分，作为学生评价的参考。
3、学生评价与激励机制
由于国内目前普遍注重论文数量，而对工程能力缺乏定量评价机制，造成很多学生为追求尽早毕业而对工程不够重视的问题；这对我校的影响尤为突出。因此，应对激励机制进行改革，针对学生从事科研类型的不同采用多样性的评价方法。考虑到工程能力评价主观性强的特点，考虑将学生的工作成果通过专门的工作组进行评价，同时进行成果公开，综合各方面反馈意见予以评价。学生的工程能力应和成绩一同作为奖学金等激励方式的评价依据。对于博士生培养，可对表现突出的学生在奖学金基础上给予荣誉称号，并在就业时优先根据其意愿向相关单位推荐。
参考文献
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